中国古代四大发明，指南针是怎么发明的？指南针发明的意义是什么
中国古代四大发明想必每个中国人都知道，指南针，黑火药，造纸术，印刷术。
中国古代四大发明
今天我们来聊一聊中国古代的指南工具是怎么发明的。
指南工具的发明并没有明确的时间记载，指南针的发明源自于祖先对大自然现象的观察与探索，虽然无法说清是哪个人在何时发明，但是这足以说明中华传统文化具有的先进性和领先性。
指南针的历史
一：《山海经·海外东经》传说中的指南工具
《山海经·海外东经》："帝命竖亥步。自东极至于西极，五亿十选九千八百步。竖亥右手把算，左手指青丘北。一曰禹令竖亥。一曰五亿十万九千八百步。"
山海经亥步
翻译成白话文的意思是说，天帝命令竖亥以脚步测量大地的长度，竖亥从最东端走到最西端，共走了五亿十万九千八百步。竖亥右手拿着算筹，左手指着青丘国的北端。一说是禹命令竖亥以脚步测量大地。一说测量的结果是五亿十万九千八百步。
在大禹治水以后，有了陆地和江河湖海的区别，陆地了连成一片，改变了以往部落聚居一隅的局面。大禹要重整家园、划分区域，就必须了解土地方位和土地面积。 于是派竖亥用脚步去丈量大地的面积。
大禹治水
竖亥在中国的神话传说中，竖亥是一位特别能走的神。让他来测量再合适不过了，竖亥从东走到西，一共走了五亿十万九千八百步；从南走到北，一共走了二亿三万三千五百七十五步。 这组数字，其实只是虚拟地表示了地域的宽广，并没有实际的意义。
从《山海经·海外东经》记载中可以看到大禹时期的竖亥就已经手中拿着一个能指向一个固定方向的工具了。所以指南针在大禹治水，或更早之前就发明了。
二：黄帝制造传说中的指南车
当然这只是一个传说，黄帝和蚩尤作战时，蚩尤制造了大雾，黄帝造指南车为士兵领路以辨别方向。指南车是指明方向的一种简单机械装置。它是靠人力来带动两轮的指南车行走，不论车子转向何方，木人的手始终指向指南车出发时设置木人指示的方向，“车虽回运而手常指南”。
黄帝制造传说中的指南车
三：战国时代司南出现，现代指南针的始祖
距今2000多年前的战国时期，出现了司南，就是现代指南针的鼻祖。据《古矿录》记载，司南最早出现于战国时期。
2008年北京奥运会上的司南展示
现在人们看到的司南模型，是1940年代由科技史学家王振铎根据古书记载所复原，真实的“司南”究竟长什么模样，迄今为止并没有达成共识。王振铎之所以认为司南是一把磁勺，是基于东汉人王充在《论衡·是应篇》中的一句话：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”
司南的底盘，用青铜制成，内圆外方，中心圆面磨得非常光滑，中心圆外依次布列八卦、天干、地支和二十八宿，共计24个方位。中心的小勺是用天然磁铁磨成的，磁铁的正极磨成长柄，勺的底部是半球面，非常光滑。使用时，将磁勺置于底盘中间，用手转动勺柄，待磁勺停下，勺柄所指的方向就是南方。
司南
四：晋代指南舟
据《宋书·礼志》记载，晋代有指南舟。
《魏志·文帝纪》黄初三年,穿灵芝池。《御览》六十七引《晋宫阁名》,在《晋宫阁名》记载曰：灵芝池，广长百五十步，深二丈，有连楼飞观，四出阁道、钓台，中有鸣鹤舟、指南舟。据以上史料记载可以判断至少西晋（266年—316年），中国就已经发明了指南舟。但由于早已失传，没有留下详细的文献，所以很难复原。
后人根据史料记载复原的指南舟
五：唐宋时期出现的指南鱼、水浮磁针
《武经总要》中记载：行军的时候，如果遇到阴天黑夜，无法辨明方向，就应当让老马在前面带路，或者用指南车和指南鱼辨别方向。
《武经总要》是北宋曾公亮和丁度创作的一部军事著作，在北宋仁宗庆历四年（公元一零四四年）以前写成的。据此推测，在那宋朝初期，我国已经有指南鱼，并且已经熟练的把它应用到军事方面去了。
《武经总要》是北宋曾公亮和丁度创作的一部军事著作
《武经总要》中详细介绍了制作指南鱼的方法：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼型，置炭火中烧之，侯通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时，置水碗于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法，它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。而以一定角度放入水中，则使鱼磁化的有效磁场强度增大，磁化效果更好。
指南鱼
使用指南鱼，比使用司南要方便，它不需要再做一个光滑的铜盘，只要有一碗水就可以了。盛水的碗即使放得不平，也不会影响指南的作用，因为水面一直是平的。并且由于液体的摩擦力比固体小，转动起来比较灵活，所以指南鱼比司南更灵敏，更准确。
中国科学技术馆复原的指南鱼
水浮磁针的制作方法和形制，北宋沈括的《梦溪笔谈》卷二十四载了方法。
方家，以磁石磨针锋，则能指南；然常微偏东，不全南也。
水浮多荡摇。
指爪及碗唇上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若缕悬为最善。
其法：取新纩中独茧缕，以芥子许蜡缀于针腰，无风处悬之，则针常指南。
其中有磨而指北者。
予家指南、北者皆有之。
磁石之指南， 犹柏之指西，莫可原其理。
水浮磁针、水浮式指南针
翻译成白话文的意思是说：行家用磁石磨针尖，针尖就能指南，然而常常略微偏东，不全在正南方，放在水上常震动摇摆。在指甲或碗边都有可能这样，运转的速度很快，但在坚硬光滑的表面容易滑落掉下，不过在这几种方法中以悬挂为最好的。这个方法是取新产的丝绵中单根的蚕丝，用芥籽大小的一点蜡，把丝黏连在针腰上，在没有风的地方悬挂，那么针常常指向南方。其中有的针则指向北方。我家的指南针指南，指北的都有。磁石指向南方，和柏树的树枝指向西方柏树的树枝长的都是朝西的一样，不能推究出其中的道理。
六：南宋时期的罗盘
在宋朝初期，发明了人工磁化的方法制造指南鱼。北宋沈括的《梦溪笔谈•杂志一》记载有四种指南针制造工艺。到了南宋，又发明了将指南针固定在标有方位刻度的盘里，此时的罗盘还是所谓“水罗盘”，也就是盘中盛满水，磁针浮于水面。《宋史》将罗盘的发明者归功于一位叫罗禹瑒的人，并认为“罗盘”名称中的“罗”字就来自于他。
水罗盘
《萍洲可谈》中记载“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。
木罗盘
郑和下西洋远涉重洋，采用的是水罗盘定向。
水罗盘浮针使用磁针横穿灯芯草安置在水的中央，周围圆形木刻有24个单位，分别用中国传统的12地支，加上天干中的前8个和八卦中的乾坤撰艮组成，每个单位15度，可以精确到7.5度，甚至更小。
作为中国古代四大发明之一，指南针的发明对人类的科学技术和文明的发展，起了无可估量的作用。在中国古代，指南针起先应用于祭祀、礼仪、军事和占卜与看风水时确定方位。
指南针在航海上的应用对地理大发现和海上贸易有极大的促进作用。古代中国人将指南针用于军事和航海的活动，也被用于堪舆术，后来还辗转传入欧洲，在欧洲的航海活动和地理大发现中，发挥了不可替代的重要作用。
